Полный текст статьи

DOI: https://doi.org/10.22263/2312-4156.2018.1.7

Ткаченко А.С.¹, Наконечная О.А.¹, Горбач Т.В.¹, Ткаченко М.А.²
Каррагинаны: польза или вред?
¹Харьковский национальный медицинский университет, г. Харьков, Украина
²Харьковская городская клиническая больница № 27, г. Харьков, Украина

Вестник ВГМУ. – 2018. – Том 17, №1. – С. 7-13.

Резюме.
Каррагинаны – сульфатированные гетерополисахариды красных водорослей, которые используются в пищевой промышленности в качестве загустителей и эмульгаторов (Е407). В литературе описаны как положительно, так и отрицательно влияющие на организм эффекты каррагинанов. В обзорной статье представлены сведения об экспериментах, в которых демонстрируется способность каррагинанов выступать в роли индукторов воспаления и канцерогенеза, а также описаны антиоксидантные, противовирусные и противоопухолевые эффекты каррагинанов. При анализе источников установлено, что свойства каррагиананов зависят преимущественно от типа и молекулярной массы макромолекул. Противоречивые данные о токсическом действии каррагинанов, полученные в опытах in vivo и in vitro, указывают на необходимость осторожной трактовки результатов опытов, демонстрирующих безопасность добавки Е407, и обуславливают недопустимость слепого переноса результатов in vitro исследований биобезопасности каррагинанов на человека.
Ключевые слова: пищевые добавки, каррагинан, каррагинан-индуцированное воспаление, антиоксиданты, противоопухолевое действие.

Литература

1. Manuhara, G. J. Extraction and characterization of refined k-carrageenan of red algae [Kappaphycus Alvarezii (Doty ex p.c. Silva, 1996)] originated from karimun jawa islands / G. J. Manuhara, D. Praseptiangga, R. A. Riyanto // Aquatic Procedia. – 2016 Aug. – Vol. 7. – P. 106–111.
2. Necas, J. Carrageenan: a review / J. Necas, L. Bartosikova // Veterinarni Medicina. – 2013. – Vol. 58, N 4. – P. 187–205.
3. Tailoring kappa/iota-hybrid carrageenan from Mastocarpus stellatus with desired gel quality through pre-extraction alkali treatment / G. Azevedo [et al.] // Food Hydrocoll. – 2013 May. – Vol. 31, N 1. – P. 94–102.
4. Safety evaluation of certain food additives [Electronic resource] : WHO Food Additives Series: 70 : Prepared by the Seventy-ninth meeting of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA). – Geneva : World Health Organization, 2015. – Mode of access: http://apps.who.int/iris/bitstream/10665/171781/3/9789240693982_eng.pdf. – Date of access: 11.11.2017.
5. Tobacman, J. K. Review of harmful gastrointestinal effects of carrageenan in animal experiments / J. K. Tobacman // Environ. Health Perspect. – 2001 Oct. – Vol. 109, N 10. – P. 983–994.
6. Спосіб моделювання хронічного гастроентероколіту : пат. 97322 Україна, МПК G 09 B 23/28 / Іваненко Т. О., Коробчанський В. О., Губіна-Вакулик Г. І., Горбач Т. В., Колоусова Н. Г. ; заявник і власник патенту Харків. нац. мед. ун-т. – № a201014510 ; заявл. 06.12.10 ; опубл. 25.01.12, Бюл. № 2.
7. Губина-Вакулик, Г. А. Морфологическое состояние тонкого кишечника при длительном употреблении пищевой добавки каррагинан / Г. А. Губина-Вакулик, А. С. Ткаченко, М. А. Орлова // Вісн. проблем біології і медицини. – 2014. – Т. 3, вип. 2. – С. 252–257.
8. Effects of lambda-carrageenan induced experimental enterocolitis on splenocyte function and nitric oxide production / V. E. Pricolo [et al.] // J. Surg. Res. – 1996 Nov. – Vol. 66, N 1. – P. 6–11.
9. Damage and regeneration of small intestinal enterocytes under the influence of carrageenan induces chronic enteritis / G. I. Gubina-Vakyulyk [et al.] // Comp. Clin. Path. – 2015 Nov. – Vol. 24, N 6. – P. 1473–1477.
10. Watt, J. Experimental ulcerative disease of the colon in animals / J. Watt, R. Marcus // Gut. – 1973 Jun. – Vol. 14, N 6. – P. 506–510.
11. Ткаченко, А. С. Уровень VEGF и ФНО-α при хроническом каррагенан-индуцированном гастроэнтероколите / А. С. Ткаченко // Вісн. проблем біології і медицини. – 2013. – Т. 2, вип. 3.– С. 231–234.
12. Ткаченко, А. С. Стан прооксидантно-антиоксидантної системи при хронічному експериментальному гастроентероколіті / А. С. Ткаченко, В. Г. Гопкалов // Вісн. проблем біології і медицини. – 2014. – Т. 1, вип. 1. – С. 194–199.
13. Ткаченко, А. С. Апоптоз энтероцитов при хроническом каррагинан-индуцированном гастроэнтероколите: исследование методом флуоресцентных зондов / А. С. Ткаченко, Е. М. Корниенко, Е. А. Посохов // Вісн. Харків. нац. ун-ту ім. В. Н. Каразіна. Сер. Біологія. – 2016. – Вип. 26. – С. 179–186.
14. Жуков, В. И. Уровень фактора некроза опухолей альфа и активность матриксной металлопротеиназы-2 при хроническом каррагенан-индуцированном гастроэнтероколите / В. И. Жуков, А. С. Ткаченко // Науч. вед. БелГУ. Сер. Медицина. Фармация. – 2014. – № 18, вып. 27. – C. 150–153.
15. Жуков, В. И. Система перекисного окисления липидов и активность апоптоза при экспериментальном хроническом гастроэнтероколите / В. И. Жуков, А. С. Ткаченко // Науч. вед. БелГУ. Сер. Медицина. Фармация. – 2013. – № 18, вып. 23. – С. 138–141.
16. Martino, J. V. The role of carrageenan and carboxymethylcellulose in the development of intestinal inflammation / J. V. Martino, J. Van Limbergen, L. E. Cahill // Front Pediatr. – 2017 May. – Vol. 5. – P. 96.
17. Pharmacology of a selective cyclooxygenase-2 inhibitor, L-745,337: a novel nonsteroidal anti-inflammatory agent with an ulcerogenic sparing effect in rat and nonhuman primate stomach / C. C. Chan [et al.] // J. Pharmacol. Exp. Ther. – 1995 Sep. – Vol. 274, N 3. – P. 1531–1537.
18. Inhibition of carrageenan-induced acute inflammation in mice by oral administration of anthocyanin mixture from wild mulberry and cyanidin-3-glucoside / N. M. Hassimotto [et al.] // Biomed. Res. Int. – 2013. – Vol. 2013. – P. 146716.
19. Carrageenan-induced inflammation promotes ROS generation and neutrophil extracellular trap formation in a mouse model of peritonitis / C. R. Barth [et al.] // Eur. J. Immunol. – 2016 Apr. – Vol. 46, N 4. – P. 964–970.
20. Carrageenan-induced arthritis in the rat / P. Hansra [et al.] // Inflammation. – 2000 Apr. – Vol. 24, N 2. – P. 141–155.
21. Chamberland, D. L. Photoacoustic tomography of carrageenan-induced arthritis in a rat model / D. L. Chamberland, X. Wang, B. J. Roessler // J. Biomed. Opt. – 2008 Jan-Feb. – Vol. 13, N 1. – P. 011005.
22. Development and validation of an animal model of prostate inflammation-induced chronic pelvic pain: evaluating from inflammation of the prostate to pain behavioral modifications / F. Zeng [et al.] // PLoS One. – 2014 May. – Vol. 9, N 5. – P. e96824.
23. Anti-inflammation effects of corn silk in a rat model of carrageenin-induced pleurisy / G. Q. Wang [et al.] // Inflammation. – 2012 Jun. – Vol. 35, N 3. – P. 822–827.
24. Gamache, D. A. Carrageenan-induced brain inflammation. Characterization of the model / D. A. Gamache, J. T. Povlishock, E. F. Ellis // J. Neurosurg. – 1986 Nov. – Vol. 65, N 5. – P. 679–685.
25. Antioxidant activity and cytoprotective effect of kappa-carrageenan oligosaccharides and their different derivatives / H. Yuan [et al.] // Bioorg. Med. Chem. Lett. – 2006 Mar. – Vol. 16, N 5. – P. 1329–1334.
26. Structural characterization and antioxidant activities of κ-carrageenan oligosaccharides degraded by different methods / Y. Sun [et al.] // Food. Chem. – 2015 Jul. – Vol. 178. – P. 311–318.
27. Antioxidant activity potential of gamma irradiated carrageenan / L. V. Abad [et al.] // Appl. Radiat. Isot. – 2013 Sep. – Vol. 79. – P. 73–79.
28. Relleve, L. Characterization and antioxidant properties of alcoholic extracts from gamma irradiated κ-carrageenan / L. Relleve, L. Abad // Radiat. Phys. Chem. – 2015 Jul. – Vol. 112. – P. 40–48.
29. Weiner, M. L. Food additive carrageenan: Part II: a critical review of carrageenan in vivo safety studies / M. L. Weiner // Crit. Rev. Toxicol. – 2014 Mar. – Vol. 44, N 3. – P. 244–269.
30. González, M. E. Polysaccharides as antiviral agents: antiviral activity of carrageenan / M. E. González, B. Alarcón, L. Carrasco // Antimicrob. Agents Chemother. – 1987 Sep. – Vol. 31, N 9. – P. 1388–1393.
31. Prevention of human enterovirus 71 infection by kappa carrageenan / Y. H. Chiu [et al.] // Antiviral. Res. – 2012 Aug. – Vol. 95, N 2. – P. 128–134.
32. Iota-carrageenan is a potent inhibitor of influenza A virus infection / A. Leibbrandt [et al.] // PLoS One. – 2010 Dec. – Vol. 5, N 12. – P. e14320.
33. Differential inhibition of dengue virus infection in mammalian and mosquito cells by iota-carrageenan / L. B. Talarico [et al.] // J. Gen. Virol. – 2011 Jun. – Vol. 92, pt. 6. – P. 1332–1342.
34. Carrageenan is a potent inhibitor of papillomavirus infection / C. B. Buck [et al.] // PLoS Pathog. – 2006 Jul. – Vol. 2, N 7. – P. e69.
35. Bio-function summary of marine oligosaccharides / J. Ji [et al.] // Int. J. Biol. – 2011. – Vol. 3, N 1. – P. 74–86.
36. Iota-Carrageenan is a potent inhibitor of rhinovirus infection / A. Grassauer [et al.] // Virol. J. – 2008. – Vol. 5. – P. 107.
37. Pimaradienoic acid inhibits carrageenan-induced inflammatory leukocyte recruitment and edema in mice: inhibition of oxidative stress, nitric oxide and cytokine production / S. S. Mizokami [et al.] // PLoS One. – 2016 Feb. – Vol. 11, N 2. – P. e0149656.
38. Carrageenan activates monocytes via type-specific binding with interleukin-8: an implication for design of immuno-active biomaterials / W. I. Chan [et al.] // Biomater. Sci. – 2017 Feb. – Vol. 5, N 3. – P. 403–407.
39. Anticancer and cancer preventive properties of marine polysaccharides: some results and prospects / S. N. Fedorov [et al.] // Mar. Drugs. – 2013 Dec. – Vol. 11, N 12. – P. 4876-4901.
40. Preparation and in vivo antitumor activity of kappa-carrageenan oligosaccharides / X. Hu [et al.] // Pharm. Biol. – 2006. – Vol. 44. – P. 646–650.
41. Carrageenan delays cell cycle progression in human cancer cells in vitro demonstrated by FUCCI imaging / E. S. Prasedya [et al.] // BMC Complement Altern Med. – 2016 Aug. – Vol. 16. – P. 270.
42. Antitumor and adjuvant activity of λ-carrageenan by stimulating immune response in cancer immunotherapy / M. Luo [et al.] // Sci. Rep. – 2015 Jun. – Vol. 5. – P. 11062.
43. In vivo growth-inhibition of S180 tumor by mixture of 5-Fu and low molecular lambda-carrageenan from Chondrus ocellatus / G. Zhou [et al.] // Pharmacol. Res. – 2005 Feb. – Vol. 51, N 2. – P. 153–157.
44. Immunomodulation and antitumor activity of kappa-carrageenan oligosaccharides / H. Yuan [et al.] // Cancer. Lett. – 2006 Nov. – Vol. 243, N 2. – P. 228–234.

Сведения об авторах:
Ткаченко А.С. – к.м.н., ассистент кафедры биологической химии, Харьковский национальный медицинский университет;
Наконечная О.А. – д.м.н., профессор, заведующая кафедрой биологической химии, Харьковский национальный медицинский университет;
Горбач Т.В. – к.б.н., доцент кафедры биологической химии, Харьковский национальный медицинский университет;
Ткаченко М.А. – врач-интерн, Харьковская городская клиническая больница № 27.

Адрес для корреспонденции: Украина, 61022, г. Харьков, пр. Науки, 4, Харьковский национальный медицинский университет, кафедра биологической химии. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. – Ткаченко Антон Сергеевич.

Tweet